开关电源仿真与设计 基于SPICE 第2版PDF电子书下载

第1章 电源变换器介绍 1

1.1 电路真的需要仿真吗 1

1.2 本书讨论的内容 2

1.3 本书不讨论的内容 3

1.4 用电阻变换电源 3

1.5 用开关变换功率 12

1.6 占空比因子 18

1.7 降压变换器 20

1.8 升压变换器 32

1.9 降压-升压变换器 46

1.10 输入滤波 57

1.11 小结 70

附录1A RLC传输函数 71

附录1B 电容等效模型 74

附录1C 电源按拓扑的分类 76

附录1D CCM和DCM开关波形的均方根值 77

第2章 小信号建模 81

2.1 态空间平均（SSA） 83

2.2 PWM开关模式——电压模式 92

2.3 PWM开关模型——电流模式 116

2.4 PWM开关模型——寄生元件效应 142

2.5 在边界导通模式下的PWM模型 150

2.6 PWM开关模型——电路集 160

2.7 其他平均模型 167

2.8 小结 175

附录2A 变换器基本传输函数 176

附录2B 极点、零点和复平面简介 182

附录2C 电压模式DCM升压变换器小信号分析 185

第3章 反馈和控制环 192

3.1 观察点 193

3.2 稳定判据 195

3.3 相位裕度和瞬态响应 197

3.4 交叉频率选择 197

3.5 补偿网络构建 198

3.6 简易稳定性工具——k因子 207

3.7 用TL431实现反馈 224

3.8 光耦合器 238

3.9 运算跨导放大器 244

3.10 分流调节器 248

3.11 应用PSIM和SIMPLIS实现小信号响应 251

3.12 小结 255

附录3A 自动放置极-零点 256

附录3B TL431 SPICE模型 259

附录3C 放大器类型2手动放置极-零点 264

附录3D 理解闭环系统中的虚地 266

第4章 基本功能块和通用开关模型 270

4.1 用于快速仿真的通用模型 270

4.2 运算放大器 271

4.3 具有给定扇出数的电源 275

4.4 可调无源元件产生的电压 276

4.5 磁滞开关 279

4.6 欠压锁定（UVLO）功能块 281

4.7 前沿消隐 283

4.8 具有磁滞作用的比较器 284

4.9 逻辑门 285

4.10 变压器 287

4.11 非稳态发生器 293

4.12 通用控制器 296

4.13 死区时间的产生 302

4.14 短脉冲发生器 304

4.15 通用模型列表 305

4.16 收敛选项 305

4.17 小结 306

附录4A 磁件设计中所用术语的简要回顾 306

附录4B 为变压器模型提供物理值 311

第5章 非隔离变换器的仿真和设计实践 316

5.1 降压变换器 316

5.2 升压变换器 340

5.3 降压-升压变换器 358

附录5A 工作于非连续工作模式的升压变换器设计公式 374

第6章 离线变换器前端的仿真和设计实践——前端电路 378

6.1 整流桥 378

6.2 功率因数校正 392

6.3 BCM升压PFC设计 429

6.4 小结 441

附录6A 二极管和输出电容电流约束：从不同视角观察 443

附录6B 工作于电压或电流模式控制的边界导通模式（BCM）变换器功率校正电路小信号模型 448

第7章 反激式变换器仿真和设计实践 457

7.1 隔离降压-升压变换器 457

7.2 无寄生元件条件下的反激式变换器波形 459

7.3 含寄生元件的反激式变换器波形 461

7.4 准谐振反激变换器 463

7.5 无钳位作用时观察漏极信号 466

7.6 漏极电压偏移钳位 468

7.7 求DCM工作条件下的谷点 472

7.8 钳位网络的设计 474

7.9 双开关反激式变换器 486

7.10 有源钳位 488

7.11 反激式拓扑的小信号响应 495

7.12 反激式变换器的实际考虑 506

7.13 过功率补偿 519

7.14 变换器的待机功率 534

7.15 20W单输出电源 538

7.16 90W单输出电源 550

7.17 35W多输出端电源 564

7.18 反激式变换器元件约束 578

7.19 小结 578

附录7A 通过波形求变压器参数 579

附录7B 应力 581

附录7C 90W适配器的变压器设计 583

附录7D 工作于准谐振的反激变换器小信号模型 587

附录7E 含非线性变化寄生电容的开关损耗 594

附录7F 变压器磁心饱和度测试 596

第8章 正激变换器的仿真和实用设计 598

8.1 隔离降压变换器 598

8.2 复位方案1：第3绕组 602

8.3 复位方案2：双开关结构 609

8.4 复位方案3：谐振退磁 613

8.5 复位方案4：RCD钳位 617

8.6 复位方案5：有源钳位 625

8.7 同步整流 641

8.8 多输出正激式变换器 643

8.9 正激变换器的小信号响应 656

8.10 单输出12V/250W正激式变换器设计 666

8.11 正激变换器的元件约束 680

8.12 小结 680

附录8A 应用自举技术的半桥驱动器 681

附录8B 阻抗折算 684

附录8C 250W适配器的变压器和电感设计 687

附录8D 工作于电压模式控制的有源钳位正向变换器小信号模型 694

附录8E 网页内容 713

结语 714